Упростите свой рабочий процесс: найдите miniwebtool.
Добавить
Домашняя страница > Математика > Линейная алгебра > Калькулятор разложения Холецкого

Калькулятор разложения Холецкого

Разложите симметричную положительно определенную матрицу в A = LLᵀ с анимированным пошаговым расчетом. Посмотрите, как вычисляется каждый элемент нижнетреугольной матрицы L с полными формулами, проверьте результат и изучите факторизацию визуально.

Калькулятор разложения Холецкого
Examples:
Matrix Size: A: 2×2 Symmetric: A[i,j] = A[j,i]
Matrix A 2×2 (symmetric, positive-definite)
[
]
↕ Editing A[i,j] auto-mirrors to A[j,i]

Embed Калькулятор разложения Холецкого Widget

О Калькулятор разложения Холецкого

The Cholesky Decomposition Calculator factors a symmetric positive-definite matrix A into the product of a lower-triangular matrix L and its transpose Lᵀ, so that A = LLᵀ. This factorization is fundamental in numerical linear algebra, offering roughly twice the efficiency of general LU decomposition by exploiting the symmetry and positive-definiteness of the input matrix. The calculator provides animated step-by-step derivations, interactive cell highlighting, and automatic verification that LLᵀ reconstructs A.

How Cholesky Decomposition Works

Given an n×n symmetric positive-definite matrix A, the algorithm computes L column by column. For each column j:

Diagonal element:

$$L_{jj} = \sqrt{A_{jj} - \sum_{k=1}^{j-1} L_{jk}^2}$$

Off-diagonal elements (for i > j):

$$L_{ij} = \frac{1}{L_{jj}} \left( A_{ij} - \sum_{k=1}^{j-1} L_{ik} L_{jk} \right)$$

The algorithm proceeds left to right across columns. Each diagonal element involves a square root, which is guaranteed to be real and positive when A is positive-definite. If a negative value appears under the square root, the matrix is not positive-definite.

Conditions for Cholesky Decomposition

ConditionRequirementWhat Happens If Violated
SymmetricA = Aᵀ (A[i,j] = A[j,i])Decomposition is undefined
Positive-DefiniteAll eigenvalues > 0Negative under square root
Squaren×n matrixNot applicable to rectangular

Key Properties

Lower-Triangular
L has zeros above the diagonal
Unique
If A is positive-definite, L is unique
Efficient
~n³/3 operations vs n³/3 × 2 for LU
Stable
No pivoting needed — always stable
det(A) = det(L)²
Determinant from diagonal of L
Solving Ax = b
Forward then back substitution

How to Use the Cholesky Decomposition Calculator

  1. Select matrix size — Choose from 2×2 up to 6×6. Cholesky decomposition requires a square matrix.
  2. Enter values — Fill in the matrix cells. The calculator auto-mirrors entries across the diagonal to enforce symmetry (editing A[i,j] automatically sets A[j,i]).
  3. Click Decompose — Press the "Decompose A = LLᵀ" button to compute the factorization.
  4. Explore the result — Review the color-coded equation A = L × Lᵀ. Click any cell in L to see its derivation formula. Use "Play All" to auto-step through every element.
  5. Verify — The calculator multiplies L × Lᵀ back together and reports the maximum error, confirming the decomposition is correct.

Real-World Applications

📊
Monte Carlo
Generate correlated random variables from a covariance matrix
📡
Kalman Filters
State estimation in navigation and signal processing
🤖
Machine Learning
Gaussian processes, covariance inversion
📐
Optimization
Newton's method with positive-definite Hessians
💰
Finance
Portfolio risk modeling via correlation decomposition
🏗
Engineering
Finite element method stiffness matrices

Cholesky vs Other Decompositions

MethodFactorizationRequirementsComplexity
CholeskyA = LLᵀSymmetric positive-definiten³/3
LUA = LU (or PA = LU)Invertible2n³/3
QRA = QRAny matrix2n³/3 (Householder)
SVDA = UΣVᵀAny matrix~11n³/3
EigendecompositionA = QΛQᵀSymmetric~9n³

Frequently Asked Questions

What is Cholesky decomposition?

Cholesky decomposition (named after Andre-Louis Cholesky) factors a symmetric positive-definite matrix A into A = LLᵀ, where L is a lower-triangular matrix with positive diagonal entries. It is one of the most efficient and numerically stable matrix factorizations available.

When can Cholesky decomposition be applied?

The matrix must be symmetric (A = Aᵀ) and positive-definite (all eigenvalues strictly positive, or equivalently, xᵀAx > 0 for every nonzero vector x). Common examples include covariance matrices, correlation matrices, Gram matrices (XᵀX for full-rank X), and stiffness matrices in structural engineering.

What if my matrix is not positive-definite?

If the matrix is not positive-definite, you will encounter a negative value under a square root during the decomposition, which is not a real number. The calculator will report an error indicating exactly which diagonal step failed. You may want to check your matrix for symmetry errors, or consider LDLᵀ decomposition for positive semi-definite matrices.

How is Cholesky decomposition used to solve linear systems?

To solve Ax = b, first decompose A = LLᵀ. Then solve Ly = b by forward substitution (since L is lower-triangular), and then solve Lᵀx = y by back substitution. This is about twice as fast as solving via LU decomposition because L and Lᵀ share the same data.

What is the relationship between Cholesky and the determinant?

Since A = LLᵀ, we have det(A) = det(L) × det(Lᵀ) = det(L)². And since L is triangular, det(L) is simply the product of its diagonal entries. This provides an efficient way to compute the determinant of a positive-definite matrix.

Can Cholesky decomposition be applied to complex matrices?

Yes, for complex matrices the condition is that A must be Hermitian positive-definite (A = A*, where A* is the conjugate transpose). The decomposition becomes A = LLᵀ where Lᵀ is replaced by L* (the conjugate transpose of L). This calculator handles real-valued matrices.

Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:

"Калькулятор разложения Холецкого" на сайте https://ru.miniWebtool.com/калькулятор-разложения-холецкого/ от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

by miniwebtool team. Updated: 2026-04-12

Вы также можете попробовать наш AI Решатель Математических Задач GPT, чтобы решить ваши математические проблемы с помощью вопросов и ответов на естественном языке.

Другие сопутствующие инструменты:

Линейная алгебра:

Избранные инструменты:

Калькулятор Закона КулонаКалькулятор закона СнеллаКалькулятор момента инерцииКалькулятор угловой скоростиКалькулятор центростремительной силыКалькулятор периода маятникаКалькулятор жёсткости пружиныКалькулятор Эффекта ДоплераКалькулятор коэффициента СортиноКалькулятор коэффициента ТрейнораКалькулятор бета акцииКалькулятор казначейских облигаций с защитой от инфляции (TIPS)Калькулятор перерасчета ипотекиКалькулятор форвардной ставкиКалькулятор дюрации облигаций (Маколея и модифицированной)Калькулятор выпуклости облигацийКалькулятор Фиксированного Индексируемого АннуитетаКалькулятор переменной рентыКалькулятор обратной ипотекиКалькулятор аннуитетных выплатСимулятор Соробан — Японские СчётыУмножение Русских КрестьянКалькулятор Ведической МатематикиКалькулятор египетского умноженияКалькулятор математики с римскими цифрамиТренажёр Устного СчётаТест на таблицу умноженияВизуализатор переноса и заёмаГенератор разложений чиселРешатель задач с монетамиКалькулятор треугольника расстояние-скорость-времяРешатель задач на совместную работуРешатель задач на смесиРешатель задач на возрастРешатель задач о встрече поездовКалькулятор гидратацииКалькулятор Калорий по ТемпуКалькулятор дозировки лекарствКалькулятор калорий алкоголяКалькулятор Рекомпозиции ТелаГенератор случайных тем для дебатовГенератор случайных имен для кошек и собакГенератор случайных библейских стиховГенератор Случайных Математических ЗадачГенератор Случайных АбзацевГенератор случайных английских предложенийКалькулятор гравия, песка и грунтаКалькулятор веса сталиКалькулятор Момента Затяжки БолтовКалькулятор Потока в ТрубахКалькулятор нагрузки балкиКонвертер Доллар ЗолотоКалькулятор Вероятности ОпционовКалькулятор сплита акцийКалькулятор ESPPКалькулятор Пени за Просрочку СчетаКалькулятор часовой ставки фрилансераКалькулятор Лизинг против ПокупкиРасширенный калькулятор разделения чаевыхГенератор Списка ВещейКалькулятор джетлагаКалькулятор Бюджета ПоездкиКалькулятор расстояния полетаКалькулятор теплопотерьКалькулятор Стоимости Выработки ЭлектроэнергииКалькулятор расхода водыКалькулятор стоимости энергии бытовых приборовКалькулятор домашнего энергоаудитаКалькулятор ROI солнечной энергииКалькулятор солнечных панелейКалькулятор компоста C:NКалькулятор Удобрения для ГазонаКалькулятор дат заморозковКалькулятор грунта для высокой грядкиКалькулятор NPK удобренияКалькулятор процента всхожести семянКалькулятор битрейта видеоТранспонировщик музыкальной тональностиBPM Тэппер для МузыкиКалькулятор размера файла фотографииКалькулятор Мегапикселей в Размер ПечатиКалькулятор кроп-фактораКалькулятор треугольника экспозицииКалькулятор буксировочной способности автомобиляКалькулятор автолизингаКалькулятор 0–60 и четверти милиКалькулятор времени зарядки электромобиляКалькулятор Запаса Хода ЭлектромобиляКалькулятор расхода топливаКонвертер Размеров ОдеждыСправочник Форматов БумагиКонвертер размера кольцаКонвертер Астрономической ЕдиницыКонвертер расхода топливаКонвертер скорости передачи данныхКонвертер крутящего момента (N·m, ft-lb, kgf-cm)Генератор зачёркнутого текстаВизуализатор пробельных символовКалькулятор Времени ЧтенияКалькулятор времени речиСчётчик абзацевСчетчик ПредложенийСчетчик СлоговКонвертер Текста в Двоичный/Hex/ASCIIГенератор изображений-заглушек Lorem PicsumГенератор файла .envГенератор команд GitКонвертер Цветовых Кодов (Все Форматы)Генератор и Проверка Bcrypt ХешейГенератор JWTГенератор CSS GridКалькулятор Численного ИнтегрированияКалькулятор Z-преобразованияКалькулятор быстрого преобразования Фурье FFTКалькулятор Тензорного ПроизведенияКалькулятор Матричной ЭкспонентыКалькулятор Жордановой Нормальной ФормыКалькулятор Колец и ПолейКалькулятор Порядка в Теории ГруппРешатель систем ОДУРешатель уравнения БернуллиКалькулятор метода ЭйлераПостроитель Поля Направлений и НаклоновРешатель ОДУ второго порядкаРешатель ОДУ первого порядкаРешатель задачи о стабильных бракахКалькулятор сетевого потока (Максимальный поток)Проверка планарного графаПроверка Гамильтонова ПутиРешатель задачи коммивояжёра (TSP)Решатель Линейного ПрограммированияКалькулятор формулы включений-исключенийРешатель Рекуррентных СоотношенийКалькулятор матрицы смежностиКалькулятор топологической сортировкиКалькулятор раскраски графовСимулятор Логических ВентилейРешатель Карты Карно (K-Map)Упроститель Булевой АлгебрыКалькулятор Функции РазбиенияКалькулятор Цифрового КорняПроверка числа ФибоначчиКалькулятор египетских дробейКалькулятор функции МёбиусаВерификатор гипотезы ГольдбахаПроверка Простого Числа МерсеннаПоиск Простых БлизнецовПроверка Дружественных ЧиселПроверка Совершенных ЧиселКалькулятор Модульного Возведения в СтепеньКалькулятор перестановок с повторениямиКалькулятор размера эффектаКалькулятор относительного рискаКалькулятор Отношения ШансовКалькулятор таблицы сопряжённостиКалькулятор Точного Теста ФишераКалькулятор ранговой корреляции СпирменаКалькулятор бета-распределенияКалькулятор распределения ВейбуллаКалькулятор Экспоненциального РаспределенияКалькулятор Геометрического РаспределенияКалькулятор отрицательного биномиального распределенияКалькулятор Гипергеометрического РаспределенияКалькулятор F-теста и F-распределенияКалькулятор теоремы БайесаКалькулятор Характеристического ПолиномаКалькулятор степени матрицыКалькулятор разложения ХолецкогоКалькулятор QR-разложенияКалькулятор диагонализации матрицыКалькулятор правила КрамераКалькулятор Столбцового ПространстваКалькулятор Нулевого ПространстваКалькулятор угла между векторамиКалькулятор Единичного ВектораКалькулятор модуля вектораКалькулятор векторного произведенияКалькулятор Скалярного ПроизведенияКалькулятор Умножения МатрицКалькулятор Обратной МатрицыКалькулятор RREF (Ступенчатая форма)Калькулятор метода НьютонаКалькулятор Матрицы ЯкобиКалькулятор Поверхностного ИнтегралаКалькулятор Криволинейного ИнтегралаКалькулятор ротораКалькулятор дивергенцииКалькулятор градиента многомерныйКалькулятор Оптимизации ИсчислениеКалькулятор Связанных СкоростейКалькулятор Мгновенной Скорости ИзмененияКалькулятор средней скорости измененияКалькулятор суммы бесконечных рядовКалькулятор Теста Сходимости РядовКалькулятор степенных рядовКалькулятор ряда МаклоренаКалькулятор правила ЛопиталяКалькулятор Несобственного ИнтегралаКалькулятор правила СимпсонаКалькулятор метода трапецийКалькулятор суммы РиманаПостроитель параметрических кривыхКалькулятор поверхности вращенияКалькулятор объёма тела вращенияКалькулятор Расстояния: Координатная ГеометрияКалькулятор формулы ГеронаКалькулятор касательной к окружностиКалькулятор Биссектрисы УглаКалькулятор Вписанной ОкружностиКалькулятор Описанной ОкружностиКалькулятор Расстояния по Дуге Большого КругаКалькулятор Расстояния 3DКалькулятор тораКалькулятор усечённого конусаКалькулятор Площади Неправильного МногоугольникаКалькулятор правильного многоугольникаОпределитель конического сеченияКалькулятор гиперболыКалькулятор параболыКалькулятор Разложения Бинома НьютонаГенератор Треугольника ПаскаляКалькулятор произведений (Пи-нотация)Калькулятор сигма нотации (суммирование)Калькулятор Теоремы о Рациональных КорняхКалькулятор правила знаков ДекартаКалькулятор Параллельных и Перпендикулярных ПрямыхКалькулятор Уравнения ПрямойКонвертер Стандартной Формы в Форму Наклон-ПересечениеКалькулятор Уравнения Прямой по Точке и НаклонуРешатель Системы Нелинейных УравненийРешение рациональных уравненийРешатель буквенных уравненийРешатель тригонометрических уравненийРешение показательных уравненийРешатель логарифмических уравненийКалькулятор уравнения четвертой степениРешатель кубического уравненияКалькулятор ОценкиКонвертер Числа в ДробьГенератор Счёта с ПропускомКалькулятор цены за единицуКалькулятор функций потолка и полаКалькулятор абсолютного значенияПоиск Числовых ЗакономерностейГенератор таблицы разрядных значенийКалькулятор порядка операций PEMDASКалькулятор сложения и вычитания столбикомКалькулятор Умножения в СтолбикГенератор таблицы умножения🎮 Конвертер игровой валюты🎲 Калькулятор вероятности дропа🎰 Калькулятор гарантии гача⚔️ Калькулятор DPS🎮 Конвертер чувствительности игр❄️ Калькулятор Снежного Дня🚚 Калькулятор стоимости переезда🔍 Проверка на плагиат📷 OCR / Текст из изображения📈 Создатель линейных графиков🥧 Создатель Круговой Диаграммы📊 Создатель столбчатых диаграмм🔊 Генератор тонов🖱️ Счётчик кликовОнлайн Блокнот⬛ Калькулятор соотношения сторон🌍 Калькулятор углеродного следа👙 Калькулятор размера бюстгальтераКалькулятор Размера ШинКалькулятор стоимости топлива💧 Калькулятор точки росы🌡️ Калькулятор индекса жары🌬️ Калькулятор ветрового охлаждения⏰ Онлайн будильник⏰ Калькулятор табеля рабочего времени📅 Калькулятор разницы дат🕐 Конвертер военного времени⏱️ Калькулятор часов⏱️ Онлайн секундомер⏱️ Таймер обратного отсчёта🌐 Конвертер часовых поясовКалькулятор ковролинаКалькулятор подпорной стеныКалькулятор мощности HVACКалькулятор утепленияКалькулятор тротуарной плиткиКалькулятор арматурыКалькулятор пиломатериаловКалькулятор площадиКалькулятор перекрёстного умноженияКалькулятор сводки пяти чиселКалькулятор перцентиляКалькулятор нормального распределенияКалькулятор p-значенияКалькулятор пропорцийКалькулятор выделения полного квадратаКалькулятор округленияКалькулятор деления столбикомСчётчик Символов Twitter/XСлучайный выбор комментариев YouTubeИзвлечение тегов YouTubeЗагрузчик миниатюр YouTubeКалькулятор доходов YouTubeГенератор случайных персонажей RPG